Question

23．（10分）(1)一種氣態(tài)烷烴和一種氣態(tài)烯烴的混合物10g,其密度是相同條件下氫氣密度的12.5倍,當此混合氣體通過足量溴水時,溴水質量增重8.4 g,則這兩種烴分別為         ，        ；體積比           　

（2）0.1mol某烴完全燃燒，生成10.8g H₂O和11.2LCO₂（標準狀況下）。則該烴的分子式：            ；在其同分異構體中，一氯代物只有一種的結構簡式是：              

（3） 往一容積為10 L的密閉容器中充入2 mol N₂、4 mol H₂進行合成氨反應N₂+3H₂2NH₃。5 min后達到平衡，該合成反應5 min內的速率v(NH₃)= 0.02 mol/（L·min）。試求平衡時，容器中N₂轉化率是             。

 

Answer 1

【答案】

（1）CH₄，C₂H₄;1:3    （2）   C₅H₁₂    ；     （3）25%

【解析】（1）密度是相同條件下氫氣密度的12.5倍，則其相對分子質量是12.5×2＝25。由于比25小的烴只有甲烷，因此烷烴是甲烷。甲烷和溴水不反應，所以溴水增加的質量就是烯烴的質量，即烯烴是8.4g，甲烷是1.6g，物質的量是0.1mol。混合氣的物質的量是10g÷25g/mol＝0.4mol，所以烯烴的物質的量是0.3mol，其相對分子質量是8.4÷0.3＝28，即烯烴是乙烯，甲烷和乙烯的體積之比是1︰3.

（2）10.8g H₂O和11.2LCO₂（標準狀況下）的物質的量分別是0.6mol和0.5mol。所以根據原子守恒可知，該烴的分子式為C₅H₁₂。在其同分異構體中，一氯代物只有一種的是新戊烷，正戊烷是3種，異戊烷是4種。新戊烷的結構簡式為。

（3）5 min內的速率v(NH₃)= 0.02 mol/（L·min），則生成氨氣是0.02 mol/（L·min）×10L×5min＝1mol，則根據方程式可知，消耗氡氣是0.5mol，所以氡氣的轉化率是0.5÷2×100％＝25％。